探究动能的大小与哪些因素有关
设计意图：探究动能大小的相关因素及探究不同物质的吸热能力是本章的重点实验， 近几年中考中出现频率较大，且考察角度各异。由于题目灵活性大，对学生知识综合、迁移能力要求较高，尤其探究不同物质吸热本领的大小，实验中变量很多，对学生如何控制变量及语言组织能力要求较高。所以在答题中出错率居高不下。现将学生易错处整合在一起，以期让学生达到跳出题海、事半功倍作用。
1.小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验，
①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
甲 乙
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
（1）实验中你通过观察______________________知道动能的大小。这就是物理上常用的把无法直接观测的量转换为可直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：______________________（示范：探究电功大小的相关因素时，把电功的大小转换为小灯泡的亮度）。
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是_________________________________从乙图得到的结论是：_________________________________
（3）甲图中让相同质量的两个小球从不同高度滚下的目的是______________________要探究动能与物体质量的关系应选用______________________图。
（4）甲、乙两组实验可以得出的结论是_________________________________。
解析：（1）能量表示物体做功的本领，纸盒被推得越远，表示物体做功本领越大，具有的能量就越大。转换法在初中物理中用的很多，如：①研究声音的产生条件时，把音叉的振动转换为乒乓球的振动②研究电流做功大小的影响因素时，把电流做功的多少转换为小灯泡的亮度……
（2）为了研究动能与质量的关系，必须控制小球速度相同。从同一高度滚下的目的就是为了保证小球滑到平面的速度相同。同理：要研究动能与速度的关系，必须控制小球质量相同。
（3）相同质量，必然要研究的是动能与速度的关系。从不同高度滚下就是让速度不同，研究动能与质量的关系，必须控制小球速度相同，质量不同。
（4）作为最终结论，不需再逐个强调前提条件。
答案：（1）纸盒移动的距离 。 研究声音的产生条件，把音叉的振动转化为乒乓球的振动。
（2）保证小球滑到平面的速度相同。
当物体速度相同时，质量越大，动能越大。（学生易误填成“当物体高度相同时，质量越大，动能越大。）
（3）使小球滑到平面的速度不同，研究动能与速度的关系。乙
（4）物体速度越大，质量越大，动能越大。（学生易误填成“当物体速度相同时，质量越大，动能越大；当物体质量相同时，速度越大，动能越大。）
变式题：是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置
(1)实验中通过观察______________________的大小，来判断小球动能的大小。
(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是______________________。
(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm／s)
|
序号 |
钢球质量m/g， |
木块滑行距离s／cm |
|
1 |
100 |
10 |
|
2 |
200 |
20 |
|
3 |
300 |
30 |
表二(钢球质量为m：100g)
| 序号 | 钢球撞击速度 v／cm.s-1 | 木块滑行距离s/cm |
| 1 | 8 | 10 |
| 2 | 16 | 40 |
| 3 | 24 | 90 |
分析这两组数据可以得出：______________________对物体的动能影响较大。依据是______________________。
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